Methohexital ist ein ultrakurzwirkendes methyliertes Oxybarbiturat, welches als einziger Vertreter dieser Gruppe kein Schwefelatom enthält. Das Molekulargewicht von Methohexital beträgt 284,0 und seine Summenformel lautet C14H17N2O3Na (Thurmon 1996a).
Bei einer Konzentration von 5% in wässriger Lösung liegt der pH zwischen 10,4 - 11,4. Als Puffer wird Natriumkarbonat verwendet (Thurmon 1996a; Branson 2001a).